(57)【要約】【課題】  口径が大きな耐圧ホースとして曲げ頻度の高い使用を行う場合などにおいても、柔軟性や強度の変化のない、耐圧性の高いゴム成形体およびその作製装置を提供することを目的とする。【解決手段】  内側ゴム層となる未加硫ゴム組成物層２からなるゴム成形体、あるいは該ゴム組成物層２およびその両端または片端に配した口金具５とからなるゴム成形体であって、前記ゴム組成物層２を被覆する第１補強材３からなる第１補強層４、および、該第１補強層４に対し、単条または数条からなる第２補強材１を、前記ゴム組成物層の端部あるいは前記口金具５において入射角θｉと反射角θｏを等しくして折り返しつつ、連続的に一定の角度をなして巻き付けて形成する第２補強層を有することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側ゴム層となる未加硫ゴム組成物層からなるゴム成形体、あるいは該ゴム組成物層およびその両端または片端に配した口金具とからなるゴム成形体であって、前記ゴム組成物層を被覆する第１補強材からなる第１補強層、および、該第１補強層に対し、単条または数条からなる第２補強材を、前記ゴム組成物層の端部あるいは前記口金具において入射角と反射角を等しくして折り返しつつ、連続的に一定の角度をなして巻き付けて形成する第２補強層を有することを特徴とするゴム成形体。
【請求項２】
前記ゴム成形体であって、前記第２補強層が、マンドレルの回転方向を一の方向とするとともに、該マンドレルの回転速度および前記ゴム成形体の軸線方向への往復速度を制御して前記第１補強層への第２補強材の巻き付け角度を一定となして形成されたことを特徴とする請求項１に記載のゴム成形体。
【請求項３】
前記ゴム成形体であって、前記第２補強材がゴム被覆された繊維であることを特徴とする請求項１または２記載のゴム成形体。
【請求項４】
内側ゴム層となる未加硫ゴム組成物層からなるゴム成形体、あるいは該ゴム組成物層およびその両端または片端に配した口金具とからなるゴム成形体の作製装置であって、前記ゴム組成物層に対し第１補強材を被覆して第１補強層を形成し、マンドレルの回転方向を一の方向とし該マンドレルの回転速度および前記ゴム成形体の軸線方向への往復速度を制御することによって、単条または数条からなる第２補強材の前記第１補強層への巻き付け角度を一定となして形成するとともに、前記ゴム組成物層の端部あるいは前記口金具において入射角と反射角を等しくして折り返しつつ連続的に一定の角度をなして巻き付けることを特徴とするゴム成形体の作製装置。
【請求項５】
前記ゴム成形体の作製装置であって、前記第２補強材がゴム被覆された繊維であり、該繊維に対するゴムの押出し被覆と、前記第１補強層への巻き付けとを同時に行うことを特徴とする請求項４記載のゴム成形体の作製装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム成形体に関するものであり、具体的には可撓管、可撓継手、ゴムホース等の補強構造を有するゴム成形体およびその作製装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゴムと繊維からなるゴム成形体である可撓管、可撓継手、ゴムホース等においては、補強用の繊維あるいは金属（補強材）を両端部において折り返しつつ連続的にゴム成形体全体を被覆することによって、耐圧補強する構造がとられている。
【０００３】
このとき、補強材の端部における構造については、例えば、図６に例示するように、ゴム被覆繊維（コード）を端部にて折り返すとき、コードを単条で軸直角に近い角度で巻き付け、形成されるものがある。管の軸芯に対して直交方向の成分を有する応力による変形が生じる用途に使用されるものであり、コード６１はマンドレル９上に形成された内側ゴム層となる未加硫ゴム組成物層（以下「ゴム組成物層」という）２の上に螺旋状に巻き付けられる（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
また、例えば曲げホースのように湾曲した状態で使用される場合や曲げ頻度の高い使用方法が採られる場合には、こうした補強材は、ゴム成形体の座屈防止と周方向の耐圧補強を担っている。しかし、曲がりが加えられたときには、該補強材がホースの外側に開こうとして補強材カバーを突き破る可能性があり、これを防止するために補強材をさらに補強することが必要となる。あるいは、コードを螺旋状に巻き付けた場合のピッチを保持するために、補強することが必要となる（例えば特許文献２参照）。
【０００５】
具体的な補強方法としては、上記の補強材（以下「第１補強材」という。）からなる補強層（以下「第１補強層」という。）に加え、（１）すだれコードを相対する２方向に一定の角度（以下「コード交差角度」という。）をもって貼り付ける、（２）平織りコードを一層だけ、縦コードあるいは横コードがゴム成形体の軸線（以下「軸線」という。）に対し４５°近傍の角度を有するように貼り付ける、等のように、さらに補強材（以下「第２補強材」という。）を貼り付けて補強層（以下「第２補強層」という。）を形成する方法が用いられる。
【特許文献１】特開２００３−１２７２０２号公報
【特許文献２】実公平２−３７３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記のゴム成形体を、特に口径が大きな耐圧ホースとして曲げ頻度の高い使用を行う場合などには、いくつか改善が好ましい事項があった。
【０００７】
上記（１）の方法では、曲げに対しても反力が少なく優位である半面、補強材としての役割からは、第１補強材によって十分補強されていることから２方向の貼り付けは過剰である一方、１方向のみでは曲げ頻度が高い場合には第１補強材の押さえとしては効果が少ないという課題がある。
【０００８】
また、２方向の貼り付けは、作業・操作の煩雑さを招くこととなる。特に、端部や口金具に突起部を有する場合にあっては、すだれコードの巻き付け作業は熟練を要するものであり、均一な巻き付けは非常に困難であった。さらに、予め密度が定められたすだれコードの被覆は、コードの巻き付け角度および密度の制御が困難であった。
【０００９】
加えて、すだれ構造ではコード交差角度を自由に設定することができる一方、両端でコードの張力が低下することから端面での押さえが小さくなるという課題があり、特に、第１補強材として硬鋼線を用いた場合、端部での押さえが弱いと硬鋼線が飛び出す危険性がある。
【００１０】
上記（２）の方法においては、第１補強材の押さえとしては効果が高く、１層の貼り付けでその目的を達する。反面、平織りの接合面において強度が変化することや端部に口金具を設けた場合に貼り付け径が変化することから、貼り付けそのものが困難になるという課題がある。
【００１１】
さらに、耐圧ホースとしては曲げを小さくすることが要求されることから、曲げ反力が小さいことが好ましく、コードを４５°よりも大きな角度で貼り付けることが好ましい。しかし、平織りの補強材の場合４５°近傍以外の角度設定が困難であり、曲げ反力を小さくするという課題がある。
【００１２】
また、従来は、湾曲した状態での使用など使用条件によって上記の両者を使い分けることが行われてきたが、作業が煩雑になることから、両者の機能を有する１つのゴム成形体の要望が強かった。
【００１３】
従って、本発明は、口径が大きな耐圧ホースとして曲げ頻度の高い使用を行う場合などにおいても、柔軟性や強度の変化のない、耐圧性の高いゴム成形体およびその作製装置を提供することを目的とする。つまり、ホース径が変化しても補強材の貼り付け角度が変化しないこと、補強材が２方向に交差した角度を有すること、第２補強材が第１補強材の交差角度よりも大きく設定し曲げ反力を大きくしない、耐圧性の高いゴム成形体およびその作製装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、以下に示すゴム成形体およびその作製装置により上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１５】
本発明は、内側ゴム層となる未加硫ゴム組成物層からなるゴム成形体、あるいは該ゴム組成物層およびその両端または片端に配した口金具とからなるゴム成形体であって、前記ゴム組成物層を被覆する第１補強材からなる第１補強層、および、該第１補強層に対し、単条または数条からなる第２補強材を、前記ゴム組成物層の端部あるいは前記口金具において入射角と反射角を等しくして折り返しつつ、連続的に一定の角度をなして巻き付けて形成する第２補強層を有することを特徴とする。
【００１６】
つまり、本発明者は、ゴム組成物層と第１補強層との関係において、第１補強材によって曲げ反力が少ない条件でゴム組成物層を被覆するとともに、１本または数本の第２補強材を軸線に対し一定の角度で第１補強層全体を巻き付けることによって、ゴム成形体を曲げた状態においても曲げ反力が少なく、かつ十分な第１補強材の押さえが可能な補強構造を形成することができることを見出したもので、機能性の高い優れたゴム成形体を提供することができる。また、同時に、ゴム組成物層および第１補強層を含む被覆体への第２補強材の巻き付けにおいて、第２補強材をゴム成形体の端部あるいは口金具を介して入射角と反射角を等しくして折り返すことによって、両端または片端の端部あるいは口金具と当該補強層とを強固に締結することができる。このように、第２補強材を巻き付けることによって、ゴム成形体全体に対し補強された耐圧補強層（第２補強層）を形成することができるとともに、ゴム成形体の端部と強固に締結した第２補強層を形成することができることから、曲げ頻度の高い使用などにおいても柔軟性や強度を保持することができ、耐圧性の高いゴム成形体を提供することができる。
【００１７】
本発明は、前記ゴム成形体であって、前記第２補強層が、マンドレルの回転方向を一の方向とするとともに、該マンドレルの回転速度および前記ゴム成形体の軸線方向への往復速度を制御して前記第１補強層への第２補強材の巻き付け角度を一定となして形成されたことを特徴とする。
【００１８】
つまり、マンドレルの回転方向を常に一の方向に保持した状態で、マンドレルの回転数およびマンドレルの軸線方向の移動速度を調整することによって、軸線に対して曲げ反力の少ない角度をなして１本または数本の第２補強材を巻き付けることができる。また、ゴム成形体の端部においては、マンドレルの回転方向をそのままにしてマンドレルの移動方向を逆転することによって、第２補強材を被覆体の端部あるいは端部に配された口金具を介して入射角と反射角を等しくして折り返しを行うことができる。このように、マンドレルの回転速度および往復速度を制御することによって、相対する角度にて補強された２方向の耐圧補強層を同時に形成することを可能とするとともに、端部あるいは口金具と当該補強層とを強固に締結する端部を形成することを可能とする、第２補強材の巻き付け角度を確保することができる。従って、こうした第２補強層を形成することによって、曲げ反力の小さい、耐圧性の高いゴム成形体を提供することができる。
【００１９】
本発明は、前記ゴム成形体であって、前記第２補強材がゴム被覆された繊維であることを特徴とする。
【００２０】
つまり、補強繊維として合成繊維や無機繊維を用い、その表面にゴムを被覆して巻き付けた場合、巻き付け対象との間における滑りを防止することができる。また、第２補強層を繊維体によって形成することで、第１補強層に対する弾性を有する押し付けが可能となり、第１補強層の曲げ反力に対する影響を減じ、ゴム成形体を構成する各部材の特性を有効に活かすことができる。
【００２１】
本発明は、内側ゴム層となる未加硫ゴム組成物層からなるゴム成形体、あるいは該ゴム組成物層およびその両端または片端に配した口金具とからなるゴム成形体の作製装置であって、前記ゴム組成物層に対し第１補強材を被覆して第１補強層を形成し、マンドレルの回転方向を一の方向とし該マンドレルの回転速度および前記ゴム成形体の軸線方向への往復速度を制御することによって、単条または数条からなる第２補強材の前記第１補強層への巻き付け角度を一定となして形成するとともに、前記ゴム組成物層の端部あるいは前記口金具において入射角と反射角を等しくして折り返しつつ連続的に一定の角度をなして巻き付けることを特徴とする。
【００２２】
上記のように、第１補強材が、曲げ反力が少ない条件でゴム組成物層を被覆するとともに、１本または数本の第２補強材が、曲げ反力が少なく、かつ十分な第１補強材の押さえが可能な補強構造を形成することによって、柔軟性や強度を保持可能な、耐圧性の高いゴム成形体ができる。本発明は、こうしたゴム成形体の作製に当たり、ゴム組成物層および第１補強層を含む被覆体への第２補強材の巻き付けにおいて、第２補強材を軸線に対し一定の角度をもって第１補強層全体に巻き付けると同時に、第２補強材をゴム成形体の端部あるいは口金具を介して入射角と反射角を等しくして折り返すことが非常に優れた作成方法であることを利用し、優れたゴム成形体の作製装置を提供するものである。
【００２３】
具体的には、マンドレルの回転方向を常に一の方向に保持した状態で、マンドレルの回転数およびマンドレルの軸線方向の移動速度を調整することによって、軸線に対して曲げ反力の少ない角度をなして１本または数本の第２補強材を巻き付けることができる。また、ゴム成形体の端部においては、マンドレルの回転方向をそのままにしてマンドレルの移動方向を逆転することによって、第２補強材を被覆体の端部あるいは端部に配された口金具を介して入射角と反射角を等しくして折り返しを行うことができる。このように、マンドレルの回転速度および往復速度を制御することによって、相対する角度にて補強された２方向の耐圧補強層を同時に形成することを可能とするとともに、端部あるいは口金具と当該補強層とを強固に締結する端部を形成することを可能とするゴム成形体の作製装置を提供することができる。
【００２４】
本発明は、前記ゴム成形体の作製装置であって、前記第２補強材がゴム被覆された繊維であり、該繊維に対するゴムの押出し被覆と、前記第１補強層への巻き付けとを同時に行うことを特徴とする。
【００２５】
つまり、補強繊維として合成繊維や無機繊維を用い、その表面にゴムを被覆して巻き付けた場合、巻き付け対象との間における滑りを防止することができる一方、ゴムの吸湿性等による強度の低下や被覆能力の低下等の可能性からゴム被覆繊維の放置時間に制限がある。本発明においては、押出し被覆と同時に、第１補強層への巻き付けを行うことによって、こうした可能性を未然に防止することができる。また、ゴムの成形を、迅速かつ確実に行うことができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、本発明では、第１補強層に対する第２補強材の巻き付け方法を工夫した第２補強層を形成することで、ゴム成形体を曲げた状態においても曲げ反力が少なく、かつ十分な第１補強層の押さえが可能な補強構造を形成することができる。その結果、機能性の高い優れたゴム成形体を提供することができる。また、マンドレルの作動を工夫し制御することで、こうした優れた巻き付け方法を現出するゴム成形体の作製装置を提供することができる。さらに、口金具を有するゴム成形体の作製においては、複雑で熟練を要する口金具との締結が容易に可能となった。
【００２７】
具体的には、平織りの場合に比べ、ゴム成形体の曲げを大きくすることが可能となり、かつそれに伴う伸びにも十分追随することができるようになった。加工面では突起部や異径部を有する場合であっても、その形状に合せて巻き付けることができる。また、巻き付け張力の調整を行うことができるという利点がある。
【００２８】
すだれの場合との比較においても、ゴム成形体の全長にわたり同一かつ大きな張力を保持することが可能となった。作業性の面でも、１つの操作で完結するため操作の断続性を解消することができ、特別な熟練度を必要としなくなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３０】
図１に、本発明に係るゴム成形体を例示する。図１は、第２補強材１がゴム組成物層２およびその表面に被覆された第１補強材３からなる第１補強層４に連続的に巻き付けている形態を示している。このように第２補強材１が、ゴム組成物層２、口金具５、第１補強層４を連続的に結合する構成によって、口径の大きなゴム成形体であっても、優れた耐圧特性を確保している。また、ここでは、ゴム組成物層２に軸線Ｘに沿って主補強コード６を積層させたユニットを予め作製し、その表面に第１補強材３を巻き付ける方法を例示しているが、むろん主補強コード６を必要としない場合にも、本発明の適用は可能である。主補強コード６は、特に使用時のゴム成形体の内部流体の圧力が非常に高い場合に用いられ、第１補強材３と相俟ってゴム成形体の耐圧能力を高めている。なお、主補強コード６をゴム組成物層２の内部に浸漬し、一体化したユニットとすることも可能である。
【００３１】
ここでは、両端または片端に突起部７を有する口金具５を配したゴム成形体における形態（第１構成例）を示しているが、本発明は、突起部７を有しない平坦なゴム成形体（第２構成例）あるいは傾斜する端部を有するゴム成形体（第３構成例）についても適用可能である。
【００３２】
＜ゴム成形体中央部＞
第１補強材３が、ゴム組成物層２に対しその軸線に対して一定の角度φをなして１層あるいは幾層かに巻き付けられている。これによって、ゴム組成物層２の1次的な補強を行うことができ、使用時におけるゴム成形体の内部の流体圧力に耐えることができる。特に、巻き付け角度を大きくすることによって、ゴム成形体を曲げたときに生じる曲げ応力を極小化することができ、図１では、８０°を超える角度をもって、螺旋状に巻き付けを行っている。さらに、本例では、第１補強材３の巻き線の間に中間ゴム８を配し、第１補強層４を形成している。
【００３３】
本発明では、さらに、第１補強層４に対し、１本または数本の第２補強材１を所定の角度θで巻き付けることによって、（１）第２補強材１自体が曲げの反力を増加しない、（２）第１補強材３を均等に押さえ、線材の飛び出しおよび巻き線間の広がりを防止する、とともに、ゴム組成物層２の２次的な補強を行うことができ、使用時におけるゴム成形体の内部の流体圧力に耐えることができる。同時に、第１補強層４の伸びがないので、第１補強層４と第２補強材１との間における接触磨耗が発生しにくい点においても優れている。このとき、第１補強材３は、比較的強固な補強機能を必要とすることから、単条または数条からなる剛体の補強材であることが好ましく、第２補強材１は、補助的な補強機能としての役割から、単条または数条からなる弾性体の補強材であることが好ましい。
【００３４】
また、第１補強層４全体を覆うように巻き付ける場合においては、（１）隣り合う線材同士の重複、（２）突起部７あるいは傾斜部５ｂにおける巻き付け間隔のムラ、などが生じる可能性がある。第２補強材１として単条あるいは数条の補強材を用いることによって、こうした可能性を有効に防止することができる。また、略等間隔に巻き付けることによって、均一な補強を行うことができ、より耐圧性を向上させることができる。
【００３５】
巻き付け角度θは、０°あるいは９０°以外角度を任意に選択することが可能であるが、本発明者の知見として５０〜６０°が好ましく、図１では５５°の場合を例示している。
【００３６】
また、第２補強材１の巻き付け密度は、第１補強層４を押さえる程度で十分であり、用途によって任意に設定することができる。
【００３７】
＜ゴム成形体端部＞
ゴム組成物層２および第１補強層４を含む被覆体への第２補強材１の巻き付けにおいて、第２補強材１をゴム成形体の端部あるいは口金具５を介して入射角θｉと反射角θｏを等しくして折り返し、両端または片端の口金具５と当該補強層４とを締結する。
【００３８】
通常、耐圧ホースにおいては口金具５が必須とされ、開口部５ａ、傾斜部５ｂ、平坦部５ｃおよび突起部７を有することから、図１に例示するように、突起部７を利用し、第２補強材１を平坦部５ｃで折り返すことで、端部での締結をより強固なものとすることができる。口金具５には突起部７だけではなく、溝があっても同様の効果を得るが、溝の場合は折り返すときに第２補強材１は収束してダンゴ状態になりやすいので、一旦突起部７を介しての折り返しが安定的である。
【００３９】
また、口金具５を用いる場合は、突起部７を停止部として傾斜部５ｂにゴム組成物層２が挿入されることで、両者の密着性を高めている。特に傾斜部５ｂにおいては、一定の角度をなして巻き付けることで、第２補強材１が巻かれた１つの層全体において密度の高い補強層が形成され強固な補強を行うことができ、傾斜部５ｂ全体として補強効果を高める働きを生み出すことができる。
【００４０】
折り返し部は、第２補強材１自体にゴムが被覆されている場合には、ゴムの硬化によって平坦部５ｃと密着した状態で接合されるため、剥離のおそれはない。第２補強材１自体にゴムが被覆されていない場合であっても、ゴム組成物層２の硬化時に平坦部５ｃと密着した状態で接合される。
【００４１】
なお、図１では、両端または片端に突起部７を有する口金具５を配したゴム成形体における形態を例示したが、本発明の適用に関して、端部の形状に限定されるものではなく、第２構成例として例示する平坦状（図２）、第３構成例に例示する傾斜状（図３）、あるいは断面凸形状（図４）など種々の形状においても、端部での締結を強固なものとする技術効果を得ることができる。
【００４２】
図２（Ａ）に、突起部を有しない平坦なゴム成形体における形態（第２構成例）を例示する。突起部を有しないゴム成形体であっても、端部では、ゴム組成物層２と被覆された第１補強層４との間に生じる段差を利用し、第２補強材１を段差下のゴム組成物層２の端部で折り返すことで、端部での締結をより強固なものとすることができる。
【００４３】
つまり、第２構成例では、単条または数条からなる第２補強材を、第１補強層４の端面Ａを介してゴム組成物層２の平面部Ｂにおいて入射角θｉと反射角θｏを等しくして折り返している。かかる形態は、実質的に突起部を有する口金具５を配したゴム成形体における形態と変わるところはなく同様の技術効果を得ることができる。
【００４４】
また、このとき、口金具５を有しない平坦なゴム成形体についても本発明の適用は可能であり、その形態を図２（Ｂ）に例示する。主補強コード６および第１補強層４によって堅牢な成形体を形成している場合には、上記同様、第１補強層４の端面Ａあるいは主補強コード６の端面を介して折り返すことで第２構成例に近い技術効果を得ることができる。さらに、完成したゴム成形体は、非常に柔軟性の高い端部を有することから、多種多様な継ぎ手などに容易にフィットする耐圧性の高いゴム成形体とすることができる。
【００４５】
なお、第１補強層４とゴム組成物層２との段差ではなく、第１補強層４と口金具５との段差あるいはゴム組成物層２と口金具５との段差を利用して、締結することも可能であり、同様の技術効果を得ることができる。
【００４６】
第３構成例として、傾斜する端部を有するゴム成形体における本発明の形態を図３に例示する。単条または数条からなる第２補強材を、第１補強層４の端面Ａを介してゴム組成物層２の傾斜部Ｃにおいて入射角θｉと反射角θｏを等しくして折り返している。傾斜部全体で、第１構成例における口金具５の傾斜部５ｂでの形態と同様の技術効果を得ることができるとともに、傾斜部Ｃでは、第２構成例における平面部Ｂでの形態と同様の技術効果を得ることができる。傾斜する端部を有し、口金具５を有しないゴム成形体についても、上記と同様本発明の適用は可能である。
【００４７】
さらに、ゴム成形体の端部が、図４に例示する断面凸形状の場合にあっても、第２構成例と同様の技術効果を得ることができ、本発明は多様な形態に適用可能である。また、断面凸形状の端部を有し、口金具５を有しないゴム成形体についても、上記と同様本発明の適用は可能である。
【００４８】
次に、上記ゴム成形体の作製装置の動作つまり作製方法、第１補強層の形成段階と第２補強層の形成段階に分けて、図１および図２に基づいて詳述する。
【００４９】
＜第１補強層の形成＞
（１）図５のように、ゴム組成物層２および口金具５にマンドレル９を挿入し、第１補強材巻き付け装置（図示せず）にセットする。このときゴム組成物層２は、口金具５の傾斜部５ｂに挿入した状態とし、ゴム組成物層２、口金具５およびマンドレル９が一つのユニットを形成する。
【００５０】
（２）第１補強材用ガイド（図示せず）を第１補強材巻き付け装置の所定の位置に固定し、マンドレル９を回転・移動しながら第１補強材３をガイドから押し出すと、ゴム組成物層２を含む上記ユニットに螺旋状の第１補強材が巻きつけられる。むろん該ガイドを移動可能とする装置あるいは両方を移動可能として制御する装置を用いて作製することも可能である。図５では、ゴム組成物層２に軸線Ｘに沿って主補強コード６を積層させたユニットを予め作製し、その表面に第１補強材３を巻き付ける方法を例示している。主補強コード６は、特に使用時のゴム成形体の内部流体の圧力が非常に高い場合に用いられ、第１補強材３と相俟ってゴム成形体の耐圧能力を高めている。なお、主補強コード６をゴム組成物層２の内部に浸漬し、一体化したユニットとすることも可能である。
【００５１】
（３）図５の矢印Ｒのようにマンドレル９を回転させながら、ゴム組成物層２の端部あるいは口金具５の突起部７まで第１補強材３を巻き付ける。このときマンドレル９を同図の矢印Ｘのように左右に移動させることによって、第１補強材３は所定の角度でゴム組成物層２を螺旋状に巻き付けることができる。第１補強材３の密度と角度は、マンドレル９の回転と左右移動速度の調整によって自在に設定ができ、マンドレル９の回転速度と左右移動速度との関係が一定であれば、第１補強材３の被覆角度φは一定となる。
【００５２】
（４）マンドレル９を図５のＸａ方向に移動させながら、第１補強材３によってゴム組成物層２を巻き付けていく。端部においては、口金具５の傾斜部５ｂを経由して突起部７まで巻き付ける。
【００５３】
（５）次に、巻き付けられた第１補強材３に隣接するように、再度マンドレル９をＸａ方向に移動させながら、中間ゴム８を被覆していく。こうして、ほぼ等間隔に敷き詰められた第１補強材層４を形成することが可能となる。
【００５４】
＜第２補強層の形成＞
（１）第１補強材層４が形成されたゴム形成体にマンドレル９を挿入し、第２補強材１巻き付け装置（図示せず）にセットする。上記第１補強材３巻き付け装置と同一装置の場合には、第１補強材３の巻き付けに継続して操作することができる。
【００５５】
（２）第２補強材用ガイド１０を巻き付け装置の所定の位置に固定する。ここでは、ガイド１０を固定し、マンドレル９を移動可能とする装置として説明するが、上述と同様、ガイド１０を移動可能とする装置あるいは両方を移動可能として制御する装置を用いて作製することも可能である。
【００５６】
（３）図２の矢印Ｒのようにマンドレル９を回転させながら、押し出し機（図示せず）によって未加硫ゴムを被覆した第２補強材１を、ガイド１０を通してゴム組成物層２に巻き付ける。巻き始めの位置は特定しないが、第２補強材１は、押し出し直後の加温された状態のほうがゴム組成物層２と密着しやすい。
【００５７】
また、第２補強材１は、ゴム被覆された繊維が好適であり、該繊維に対するゴムの押出し被覆と、第１補強層４への巻き付けとを同時に行うことが好適である。１つには、補強繊維として合成繊維や無機繊維を用い、その表面にゴムを被覆して巻き付けた場合、巻き付け対象との間における滑りを防止することができる。また、ゴムの吸湿性等による強度の低下や被覆能力の低下等の可能性からゴム被覆繊維の放置時間に制限があり、本発明においては、押出し被覆と同時に、第１補強層への巻き付けを行うことによって、こうした可能性を未然に防止することができる。
【００５８】
このとき、マンドレル９を図２の矢印ＸａあるいはＸｂのように左右に移動させることによって、第２補強材１は所定の角度でゴム組成物層２を巻き付けることができる。第２補強材１の密度と角度は、マンドレル９の回転と左右移動速度の調整によって自在に設定ができ、マンドレル９の回転速度と左右移動速度との関係が一定であれば、第２補強材１の巻き付け角度θは一定となる。図２では５５°の場合を例示している。
【００５９】
（４）マンドレル９を図２のＸａ方向に移動させながら、第２補強材１によってゴム組成物層２を巻き付けていく。端部においては、口金具５の傾斜部５ｂを経由して入射角θｉで突起部７を巻き付ける。マンドレル９は左右に移動するが、巻き全長分がその移動距離となる。
【００６０】
（５）第２補強材１が平坦部５ｃに掛かった時点において、マンドレル９の移動を停止し、次にマンドレル９を図２のＸｂ方向に折り返し、Ｘａ方向移動する。このとき、第２補強材１は平坦部５ｃで折り返し、反射角θｏで突起部５、傾斜部５ｂを経由して、ゴム組成物層２を巻き付ける。つまり、第２補強材１は一定の角度をもって巻き付けられ、口金具５の突起部７を過ぎてからマンドレル９の移動が逆方向になったときに入射角と反対角度の反射角となって巻き付けられる。
【００６１】
このとき、第２補強材１は十分な突起部７と引っかかりを有し、物理力では外れないものとなる。突起部７でマンドレル９の移動を逆方向に変換するとき、一時的に時間差を設けることで突起部７の引っかかり長さを調整することができる。この操作は、第２補強材１が単条の未ならず数条の場合でも可能であるが、多条のときは突起部７での引っかかりが均一になりにくい。
【００６２】
（６）次に、巻き付けられた第２補強材１に隣接するように、再度マンドレル９をＸａ方向に移動させながら、第２補強材１によってゴム組成物層２を巻き付けていく。こうして（４）および（５）を繰り返すことによって、ほぼ等間隔に敷き詰められた第２補強材１の層を形成することが可能となる。特に、入射角θｉおよび反射角θｏを、ほぼ巻き付け角度θと同じ角度とすることで、均一な第２補強材１の層を形成することができる。ただし、突起部７においては他の部分に比較して巻き付け密度がやや疎となるが、この部分は曲げが生じない部分であり何らの問題を生じるものではない。
【００６３】
（７）両端に口金具５を有する場合には、反対側の口金具５でも上記（４）〜（６）と同様の操作を繰り返す。こうした構成によって、補強材の露出する末端部分が最初と最後のみであり、従来のように数百本のコード末端が露出することがない。これによって、接着欠損箇所を低減し、水分浸入の危険性を大幅に低減すことができる。
【００６４】
（８）次に、巻き付けられた第２補強材１の層にクロスするように、上記（４）〜（７）を繰り返すことで、第２補強材１による複数の補強層を形成することができる。
【００６５】
（９）このように形成されたゴム成形体を次の工程として、未加硫状態のゴム組成物層２や第１補強層４あるいは第２補強材１を、加熱あるいは紫外線照射などによる加硫を行うことで、補強層が固定化された耐圧性のゴム成形体が完成する。
【００６６】
上記のゴム成形体の作製において、第２補強材１は、未加硫のゴムが被覆された状態で巻き付けることが好ましい。ゴム組成物層２あるいは第１補強材層４との接合・固定化が容易であり、口金具５等への密着度も高く、安定性に優れた補強層を形成することができる。
【００６７】
また、従来の方法においてすだれを予め用意する場合は、何百本ものボビンを必要とするが、本発明では、１本あるいは数本のボビンで可能である。すなわち、数百本のすだれを巻き付けるには巻き付け時間は短いが、その材料の準備に多大な労力と費用時間を必要とするが、本発明では、単条あるいは数条にて巻き付けるので、巻き付け時間はやや長いが折り返しや準備時間が極端に短縮されるので、比較的少量の生産に特に適している。また、１本あるいは数本単位での巻き付けであることから、材料のロスが少ない。
【００６８】
本発明のゴム成形体の作製において、ゴム組成物層２としては、可撓管やゴムホース等の分野において公知のゴム組成物を適宜用途に応じて選択して使用する。内側ゴム層構成ゴムと外側ゴム層構成ゴムとは同一ゴム材料であってもよく、異なるゴム材料であってもよい。可撓管、可撓継手、ゴムホースにおいては、通常は、外層には耐久性に優れたゴムが使用され、内層には内部を通過する流体に応じた特性を有するゴム材料が使用される。流体との接触面にはポリ四フッ化エチレンチューブ、ポリエチレンテレフタレートチューブ等の熱可塑性樹脂チューブ、熱可塑性エラストマー、ステンレスコルゲート管などを使用してもよい。
【００６９】
また、口金具５については、必要に応じてフランジ等の接続部を設けることも好適な態様である。
【００７０】
第２補強材１は、補強繊維として使用される公知の繊維は限定なく使用可能である。具体的にはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル繊維、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド繊維、アラミド繊維等の高強力繊維などの有機繊維、スチールコード、ガラス繊維、カーボンファイバー等が例示される。
【００７１】
これらの中で、スチールコード、ガラス繊維、カーボンファイバー等の高剛性の繊維は端部での折り返しの際の曲率半径を小さくすることが困難であり、かかる特性を考慮して使用される。例えば、曲率半径の小さな折り返しを形成する場合には、有機繊維を使用することが好ましく、曲率半径が大きい場合には、スチールコードを使用することも可能である。
【００７２】
繊維は、モノフィラメントであってもマルチフィラメントであってもよいが、強度と柔軟性に優れている点からマルチフィラメント糸を第２補強材１とすることが好ましい。
【００７３】
第２補強材１として使用する繊維は、必要に応じて予め接着性を向上させる処理をすることは好適な態様であり、例えばポリエステル繊維やポリアミド繊維に対してはフェノール樹脂処理等の樹脂処理が、またガラス繊維に対してはシランカップリング剤やチタンカップリング剤等のカップリング剤処理が、またスチールコードに対しては黄銅メッキが、それぞれ例示される。
【００７４】
被覆用のゴムとしては、天然ゴムあるいは合成ゴムを問わず使用可能であり、この被覆ゴムは繊維層に押し出し圧力によって十分食い込んでおり、未加硫状態であっても容易に離反するものではない。
【００７５】
作製されたゴム成形体の外層には、必要に応じて鋼鉄製リング、コイル状補強金具等の公知の補強材を使用してもよく、最外層には磨耗防止のための補強用織布層を設けてもよい。
【００７６】
マンドレル９は、図５に例示するように両端に口金具１１を配し、該口金具１１は内面ゴムによって接合されている。マンドレル９は、本発明においては、正転あるいは逆転のいずれかの方向のみ回転するとともに、軸の移動（左右移動）を左右繰り返し行うことができる。
【実施例】
【００７７】
以下、具体的実施例により、さらに本発明を説明する。なお、本発明がかかる実施例、比較例に限定されるものでないことはいうまでもない。
【００７８】
外径φ１１４のマンドレル上に、３ｍの間にて両端に口金具を配置し、内面ゴム、主補強コードを積層成形し、第１補強材、中間ゴムを巻く。この積層した全長にわたり第１補強材を覆う第１補強層を形成するが、端部では突起部でφ１７２、口金具部でφ１２７、一般部でφ１４４となる。
【００７９】
今、端部φ１２７の部位から巻き始められた第２補強材は、固定ガイドからゴム被覆した状態で供給される。
【００８０】
マンドレルが回転し同時に右方向に移動することで、軸線に対して５４°の角度で積層する。右端ではマンドレルの移動が左に変換し、マンドレルが回転したままなので、口金具突起部の段差を巻くように今度は角度が先ほどと正対する状態で配置される。左端では同じことが繰り返され、第１補強材全体を２方向の第２補強材で覆われるまで巻き付ける。
【００８１】
なお、実施例では、巻き付け角度を主補強コードの角度より大きい５５°とした。
【００８２】
第２補強材は、ナイロンコードで線径φ０．７ｍｍ、ゴムを被覆してφ１．２ｍｍのものを使用した。巻き付けピッチは、隙間が０．５ｍｍとなるように設定した。
【００８３】
＜実施例および比較例＞
第２補強材の構成は３者同一とし、本発明品および従来品として「すだれ２層」品と「平織り」品について検討した。なお、実施例は自動で行うので、始めと終わりの設定工数のみとなる。
【００８４】
【表１】
2005265055.tif 000003
表１に示すように、実施例について曲げ反力が非常に小さいとの結果が得られた。比較例１（すだれ２層）については、突起部での拡径により巻き付け角度が大きくなるという問題が発生した。比較例２（平織り）については、例えば４５°の場合であっても一方の角度が大きくなると他方の角度は小さくなり、突起部など拡径部には第１補強層全体を覆うことができなかった。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
上記では、両端または片端に突起部を有する口金具を配したゴム成形体に対する本発明の適用について説明したが、同じ技術思想は口金具だけではなく、ゴム成形体同士を連結する時に連結部材を用いる場合など、ゴム成形体の両端または片端に別の部材を配する場合にも適用可能であり、広い用途に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係るゴム成形体の第１構成例を示す説明図
【図２】本発明に係るゴム成形体の第２構成例を示す説明図
【図３】本発明に係るゴム成形体の第３構成例を示す説明図
【図４】本発明に係るゴム成形体の第４構成例を示す説明図
【図５】本発明に係るゴム成形体の作製方法を説明するための半断面図
【図６】従来技術に係るゴム成形体の補強材の巻き付け方法を例示する説明図
【符号の説明】
【００８７】
１    第２補強材
２    ゴム組成物層
３    第１補強材
４    第１補強層
５    口金具
６    主補強コード
７    突起部
８    中間ゴム
９    マンドレル
１０  ガイド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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